Dependendo da cultivar, a banana acumula entre 15 e 22% de amido de reserva, durante o desenvolvimento. Este amido é degradado durante o amadurecimento, com a síntese e acúmulo concomitantes de 12 a 20% de açúcares solúveis. Dentre as várias mudanças que a banana sofre durante o amadurecimento, esta é uma das mais complexas e ainda muito pouco conhecida. Dentre as várias enzimas possivelmente relacionadas à degradação do amido, foi detectada a atividade da α-(1,4) glicosidase em extratos de polpa de banana em amadurecimento. Neste trabalho, estudou-se a atividade da α-(1,4) glicosidase, a clonagem do seu gene e a transcrição do respectivo mRNA da α-(1,4) durante o amadurecimento da banana tratada ou não com 100 ppm de etileno. Ambas as isoformas, neutra e ácida, tiveram perfis de atividade paralela à degradação do amido, compatível com uma possível atuação sobre compostos derivados da degradação do amido. Já que nenhuma das isoformas atua sobre a maltose, parece não tratar-se de uma maltase típica. Além disso, o seqüenciamento de parte do gene da isoforma neutra mostrou alta homologia com glicosidases de outros vegetais, confirmando a sua identidade. Em amostras de banana não tratadas foi observada um aumento no nível de transcrito de α-glicosidase neutra, contudo, com alterações no perfil de atividade. Quando as amostras de banana foram tratadas com 100 ppm de etileno, foi observado um aumento nos níveis de transcrito de α-glicosidase constante durante todo o amadurecimento. / Banana fruit accumulates between 15 and 22% of reserve starch, during development, depending on the cultivar. The starch is degraded during banana ripening, in concomitance with soluble sugars accumulation (12-20%). Among the changes that banana fruit suffers during ripening, this is one of most complex and still very little known. Alpha-(1,4) glucosidase activity was already detected before in banana pulp extracts. Here we report the study of the α-(1,4) glucosidase activity, the clone of its gene and the transcription of respective mRNA of α-(1,4) during the banana (treated or not with 100 ppm of ethylene) ripening. Both isoformas, neutral and acid, had an increase in activity concomitant with starch degradation. Since both forms do not act on maltose, it is possible that they utilize oligossacharides derived from starch degradation as substrate. Moreover, a partial cDNA sequence of neutral isoform, showed high similarity with glucosidases of other vegetables. Bananas samples treated with 100 ppm of ethylene, showed an increase in the constant transcript levels of α-(1,4) glucosidase during all the ripening.

Dependendo da cultivar, a banana acumula entre 15 e 22% de amido de reserva, durante o desenvolvimento. Este amido é degradado durante o amadurecimento, com a síntese e acúmulo concomitantes de 12 a 20% de açúcares solúveis. Dentre as várias mudanças que a banana sofre durante o amadurecimento, esta é uma das mais complexas e ainda muito pouco conhecida. Dentre as várias enzimas possivelmente relacionadas à degradação do amido, foi detectada a atividade da α-(1,4) glicosidase em extratos de polpa de banana em amadurecimento. Neste trabalho, estudou-se a atividade da α-(1,4) glicosidase, a clonagem do seu gene e a transcrição do respectivo mRNA da α-(1,4) durante o amadurecimento da banana tratada ou não com 100 ppm de etileno. Ambas as isoformas, neutra e ácida, tiveram perfis de atividade paralela à degradação do amido, compatível com uma possível atuação sobre compostos derivados da degradação do amido. Já que nenhuma das isoformas atua sobre a maltose, parece não tratar-se de uma maltase típica. Além disso, o seqüenciamento de parte do gene da isoforma neutra mostrou alta homologia com glicosidases de outros vegetais, confirmando a sua identidade. Em amostras de banana não tratadas foi observada um aumento no nível de transcrito de α-glicosidase neutra, contudo, com alterações no perfil de atividade. Quando as amostras de banana foram tratadas com 100 ppm de etileno, foi observado um aumento nos níveis de transcrito de α-glicosidase constante durante todo o amadurecimento. / Banana fruit accumulates between 15 and 22% of reserve starch, during development, depending on the cultivar. The starch is degraded during banana ripening, in concomitance with soluble sugars accumulation (12-20%). Among the changes that banana fruit suffers during ripening, this is one of most complex and still very little known. Alpha-(1,4) glucosidase activity was already detected before in banana pulp extracts. Here we report the study of the α-(1,4) glucosidase activity, the clone of its gene and the transcription of respective mRNA of α-(1,4) during the banana (treated or not with 100 ppm of ethylene) ripening. Both isoformas, neutral and acid, had an increase in activity concomitant with starch degradation. Since both forms do not act on maltose, it is possible that they utilize oligossacharides derived from starch degradation as substrate. Moreover, a partial cDNA sequence of neutral isoform, showed high similarity with glucosidases of other vegetables. Bananas samples treated with 100 ppm of ethylene, showed an increase in the constant transcript levels of α-(1,4) glucosidase during all the ripening.

O amadurecimento dos frutos é um processo caracterizado pela ocorrência de diversas alterações bioquímicas que ocorrem em um curto intervalo de tempo e que são importantes para a qualidade desses alimentos. Na banana uma das características mais importantes é o adoçamento do fruto, que ocorre como resultado da degradação do amido e acúmulo de sacarose. Resultados do nosso grupo apontam a β-amilase como uma enzima importante no processo de mobilização do amido, o que também é visto em estudos recentes utilizando Arabidopsis thaliana como modelo, os quais mostram que a principal via de degradação do amido transitório presente nas folhas ocorre pela ação da β-amilase. Entretanto, em bananas, faltam evidências quanto à funcionalidade de um gene de β-amilase, parcialmente isolado da polpa do fruto, e que é expresso durante o amadurecimento e que parece ser modulado por hormônios vegetais. Em vista disso, esse trabalho objetivou realizar a caracterização funcional desse gene, a qual permitiu constatar que esse gene codifica, de fato, para uma proteína capaz de ser endereçada aos cloroplastos. Também foi observado que o promotor desse gene contém motivos regulatórios para os mesmos hormônios previamente relacionados com a modulação da expressão desse gene em bananas. Essas novas evidências reforçam a idéia de que o produto desse gene de β-amilase tem um importante papel no processo de degradação do amido durante o amadurecimento da banana. / Fruit ripening is characterized by several biochemical changes that occur in a short time. These changes account for the color, taste and texture of the edible fruits, which are important postharvest characteristics for the fruit commercialization. In bananas, one of the most important features is the fruit sweetness which is the result of the starch degradation and sucrose accumulation. Results of our research group point β-amylase as an important enzyme in starch degradation process in bananas which is in agreement to recent studies using Arabidopsis thaliana as plant model. These studies show that the main degradation pathway of the transitory starch present in leaves on Arabidopsis plants occurs due β-amylase action. However, in bananas there are no evidences about the functionality of the expression product of a β-amylase gene, which was demonstrated to be modulated by plant hormones and expressed during ripening. In view of this, the aim of this work was to proceed the functional characterization of this gene which was showed to encode for an protein targeted to chloroplasts. It was also observed that its promoter region contains regulatory motifs related to the same plant hormones previously reported to modulate β-amylase expression. These new evidences support the idea that expression of β-amylase gene has an important role in starch degradation during banana ripening.

O amadurecimento dos frutos é um processo caracterizado pela ocorrência de diversas alterações bioquímicas que ocorrem em um curto intervalo de tempo e que são importantes para a qualidade desses alimentos. Na banana uma das características mais importantes é o adoçamento do fruto, que ocorre como resultado da degradação do amido e acúmulo de sacarose. Resultados do nosso grupo apontam a β-amilase como uma enzima importante no processo de mobilização do amido, o que também é visto em estudos recentes utilizando Arabidopsis thaliana como modelo, os quais mostram que a principal via de degradação do amido transitório presente nas folhas ocorre pela ação da β-amilase. Entretanto, em bananas, faltam evidências quanto à funcionalidade de um gene de β-amilase, parcialmente isolado da polpa do fruto, e que é expresso durante o amadurecimento e que parece ser modulado por hormônios vegetais. Em vista disso, esse trabalho objetivou realizar a caracterização funcional desse gene, a qual permitiu constatar que esse gene codifica, de fato, para uma proteína capaz de ser endereçada aos cloroplastos. Também foi observado que o promotor desse gene contém motivos regulatórios para os mesmos hormônios previamente relacionados com a modulação da expressão desse gene em bananas. Essas novas evidências reforçam a idéia de que o produto desse gene de β-amilase tem um importante papel no processo de degradação do amido durante o amadurecimento da banana. / Fruit ripening is characterized by several biochemical changes that occur in a short time. These changes account for the color, taste and texture of the edible fruits, which are important postharvest characteristics for the fruit commercialization. In bananas, one of the most important features is the fruit sweetness which is the result of the starch degradation and sucrose accumulation. Results of our research group point β-amylase as an important enzyme in starch degradation process in bananas which is in agreement to recent studies using Arabidopsis thaliana as plant model. These studies show that the main degradation pathway of the transitory starch present in leaves on Arabidopsis plants occurs due β-amylase action. However, in bananas there are no evidences about the functionality of the expression product of a β-amylase gene, which was demonstrated to be modulated by plant hormones and expressed during ripening. In view of this, the aim of this work was to proceed the functional characterization of this gene which was showed to encode for an protein targeted to chloroplasts. It was also observed that its promoter region contains regulatory motifs related to the same plant hormones previously reported to modulate β-amylase expression. These new evidences support the idea that expression of β-amylase gene has an important role in starch degradation during banana ripening.